Космологическая сингулярность
Из Википедии — свободной энциклопедии
Космологи́ческая сингуля́рность — предполагаемое состояние Вселенной в начальный момент Большого Взрыва, характеризующееся бесконечной плотностью и температурой вещества. Космологическая сингулярность является одним из примеров гравитационных сингулярностей, предсказываемых общей теорией относительности (ОТО) и некоторыми другими теориями гравитации.
Неизбежность возникновения этой сингулярности при продолжении назад во времени любого решения ОТО [1] , описывающего динамику расширения Вселенной, была строго доказана в 1967 году Стивеном Хокингом [2] (но только в рамках классической ОТО, без учёта квантовых эффектов). Также он писал:
Результаты наших наблюдений подтверждают предположение о том, что Вселенная возникла в определённый момент времени. Однако сам момент начала творения, сингулярность, не подчиняется ни одному из известных законов физики.
Например, не могут быть одновременно бесконечными плотность и температура, так как при бесконечной плотности мера хаоса стремится к нулю, что не может совмещаться с бесконечной температурой.
Проблема существования космологической сингулярности является одной из наиболее серьёзных проблем физической космологии. Дело в том, что никакие наши сведения о том, что произошло после сингулярности, не могут дать нам никакой информации о том, что происходило до этого. [ источник не указан 383 дня ]
Попытки решения проблемы существования этой сингулярности идут в нескольких направлениях: во-первых, считается, что квантовая гравитация даст описание динамики гравитационного поля, свободного от сингулярностей [3] , во-вторых, есть мнение, что учёт квантовых эффектов в негравитационных полях может нарушить условие энергодоминантности, на котором базируется доказательство Хокинга [3] , в-третьих, предлагаются такие модифицированные теории гравитации, в которых сингулярность не возникает, так как предельно сжатое вещество начинает расталкиваться гравитационными силами (так называемое гравитационное отталкивание), а не притягиваться друг к другу.
Источник
Что было до большого взрыва. Зарождение сингулярной частицы Вселенной.
ВСТУПЛЕНИЕ
Почему люди решили, что наша Вселенная единственная в этом огромном космосе. Из за такого заблуждения люди не могут решить вопрос о зарождении сингулярной частицы, из которого родилась Вселенная. Люди думают, что сингулярная частица родилась из пустоты и на пустом месте. Разве из ничего может возникнуть что то материальное? Думаю, что такой процесс не реальный.
Ещё один довод, что Большой взрыв произошёл не на пустом месте. В пустоте кофициэнт торможения скорости света стремится нулю, и по этому скорость света в пустоте стремится к бесконечно большой скорости (к мгновенной скорости). Значит сингулярная частица в пустоте должна расширяться с почти мгновенной скоростью. E=R*m*c^2, где (R=0, 00. 01) — кофициэнт торможения света в пустоте. Получаем c^2=E/R*m Но у нашей Вселенной нет около мгновенной скорости расширения.
А для того чтобы узнать, где и как происходило зарождение сингулярной частицы, надо на всёвидящем приборе увидеть не только нашу Вселенную, но и увидеть всю Большую вселенную, которая состоит из бесконечного множества других вселенных, подобные нашей Вселенной. Таких Больших вселенных в космосе так же бесчисленное множество.
ЗАРОЖДЕНИЕ СИНГУЛЯРНОЙ АНТИЧАСТИЦЫ
Но космос велик, и сложен в своём строении. В огромном космосе существует бесчисленное множество Больших вселенных, которые в этом космосе занимают ничтожно малое пространство. Чтобы узнать о зарождении сингулярной частицы, достаточно узнать устройство одной Большой вселенной.
Ниже находится схематический рисунок маленького участка космоса с Большой вселенной, и с небольшим скоплением вокруг неё других больших вселенных. У каждой Большой вселенной есть, отдельное от других Больших вселенных, своё первичное пространство и время.
Синий фон на рисунке — это тёмная материя, которая является нулевым пространством и время для всего огромного космоса.
Основную часть первичного пространства и время Большой вселенной занимают бесчисленное множество вселенных с различным возрастом, и среди этих вселенных находится наша Вселенная с возрастом около 14 миллиардов лет . У каждого из бесчисленного количества вселенных есть своё вторичное пространство и время, состоящее из вакуумной материи.
Таким образом получается, что все вселенные находятся одновременно сразу в трёх пространствах и время. Внутри вселенной, состоящая из трёх пространств и время, сопротивление скорости света самое большое. Поэтому скорость света во Вселенной равна только 300 000 км/сек.
За пределами вселенной, где есть только два пространства и время — это нулевое и первичное пространство и время, сопротивление скорости света для фотона уменьшается в 1000 раз. Скорость света за пределами вселенной будет равна 300 000 000 км/сек.
За пределами Большой вселенной, где только одно нулевое пространство и время, сопротивление скорости света для фотона уменьшается ещё в тысячу раз. Скорость света там равна 3*10^11км/сек.
Ближе к Центральной чёрной дыре находится одно первичное пространство и время, так как в Центральной чёрной дыре сингулярная материя своей гравитационной энергией «выдавила» космическое нулевое пространство и время. В этой зоне начинается торможение около мгновенной скорости полёта сингулярной частицы, родившиеся в сингулярной материи в Центральной чёрной дыре. А умирающие вселенные в этой зоне при падении на сингулярную материю наоборот разгоняются.
Ниже рисунок Центральной чёрной дыры в Большой вселенной.
В центре Центральной чёрной дыры находится сингулярная материя, состоящая из положительных гравитонов. Масса сингулярной материи равна триллионам масс вселенных. Вокруг сингулярной материи находится пространство и время близкое к пустоте. Там скорость света стремится к бесконечно большой скорости, а время и пространство стремятся к идеальной пустоте, к нулю. Сингулярная материя это особое состояние материи, которая находится на границе времени и пространства.
Такое особое сингулярное состояние положительной гравитонной материи под бесконечно большим давлением, способствует в некоторой части гравитонной материи началу вакуумная реакция. Вакуумная реакция начинается из за бесконечно большого давления, когда некоторая часть положительных гравитонов, чтобы не быть «раздавленным», меняют свой положительный заряд гравитации на отрицательный заряд гравитации.
Тут же сразу, по круговой границе между различными зарядами гравитонов начинается вакуумная реакция с образованием вакуумной материи. Вакуумная реакция идёт до тех пор пока, вновь образованная вакуумная материя не изолирует остатки отрицательно заряженных гравитонов от всей положительной гравитонной материи. В результате вакуумной реакции зарождается отрицательно заряженная сингулярная частица, окутанная в толстый слой вакуумной материи.
Все сингулярные античастицы для будущих вселенных зарождается в Большой вселенной в её Центральной чёрной дыре в сингулярной материи, состоящая из положительных гравитонов, и там же, в сингулярной материи, все вселенные заканчивают свой жизненный цикл.
НАЧАЛО БОЛЬШОГО ВЗРЫВА
После зарождения сингулярной античастицы, состоящая из отрицательных гравитонов, и «окутанных» вакуумной материей (будущая материя вторичного пространства и время вселенных), начинается процесс выталкивания сингулярной античастицы из сингулярной материи.
Ниже рисунок Центральной чёрной дыры, состоящей из сингулярной материи и её пространства и время, которая стремится к нулю. 1- поверхность сингулярной материи. 5- сингулярная античастица, которая находится внутри вакуумной материи -4. Зелёный фон рисунка -это пространство и время вокруг сингулярной материи, где скорость света стремится к бесконечно большой скорости, а само пространство и время стремятся к нулю.
3 — вектор, который указывает направление силы гравитационной энергии античастицы, которая отталкивает сингулярную античастицу от сингулярной материи. 2 — векторы, которые указывают направление силы выталкивания сингулярную античастицу гравитационной энергией от сингулярной материи. Белые стрелки — это векторная сила внутреннего давления сингулярной античастицы, равное бесконечно большому давлению внутри сингулярной материи.
На поверхности сингулярной материи, сила наружного давления на сингулярную античастицу исчезает, но остаются ещё три силы, которые на неё продолжают действовать. 1-я сила — это гравитационная энергия сингулярной материи, которая отталкивает от себя сингулярную античастицу с вакуумной материей. 2-я сила — это антигравитационная сила сингулярной античастицы, которая отталкивается от сингулярной материи.
3-я сила — это бесконечно большое внутреннее давление в сингулярной античастице. Наружное бесконечно большое давление на поверхности сингулярной материи исчезает, и у сингулярной античастицы с бесконечно большим внутренним давлением начинается расширение, или это начало Большого взрыва.
Эти первые две силы по направлению действия совпадают, и это увеличивает силу отталкивания между этих двух тел. Эти две силы начинают отталкивать сингулярную античастицу от сингулярной материи, и через пространство Центральной чёрной дыры, где скорость света стремится к бесконечно большой скорости, сингулярная античастица расширяясь с начальной скоростью около 300 000 км/сек, начинает свой полёт от сингулярной материи на скорости около 3*10^11 км/сек.
РАСШИРЕНИЕ ВСЕЛЕННОЙ
В области Центральной чёрной дыры полёт сингулярной античастицы продолжается 2 . 3 секунды, и одновременно она продолжает своё расширение. С началом расширения падает давление внутри сингулярной античастицы, и антигравитоны в сингулярной античастице начинают своё обратное превращение в гравитоны с положительной гравитацией.
Превращение антигравитонов в гравитоны идёт с различной скоростью, и по этому между двумя этими частицами начинается реакция аннигиляции. Скорость превращения антигравитонов в гравитоны намного быстрее скорости реакции аннигиляции и поэтому большая часть антигравитонов успела восстановиться в гравитоны, и поэтому наша Вселенная состоит из положительных гравитонов.
Далее, что произошло со вселенной, будет продолжение. И если вам понравилось, ставьте лайки, пишите комментарии.
Источник
Что такое сингулярность
Что такое сингулярность? Дословно это слово переводится как единственный и особенный. Но, думаю, не за таким объяснением вы сюда пришли. Данная особенность встречается в различных науках и обладает какими-либо уникальными свойствами. То есть что-то особенное и единственное в своем роде – перевод этого слова доподлинно передает его значение. Сингулярности бывают нескольких видов:
- Космологическая
- Гравитационная
- Математическая
- Технологическая
- Биологическая
Разберем их немного поподробнее.
Космологическая сингулярность
Космология называет сингулярностью начало Вселенной. Именно из нее раздался Большой взрыв. В этот момент все мироздание было лишь бесконечно малой точкой с бесконечно большой плотностью и температурой. Теория относительности Эйнштейна предсказывала гравитационную сингулярность, одним из примеров которой стала космологическая. Наверное, будет непросто представить, как огромные звезды и планеты сжимаются до размеров меньше атомных, но еще сложнее уложить в голове то, что вся Вселенная «вышла» из такой же точки. Это наиболее вероятный вариант зарождения всего живого, так как он был просчитан математически, а не просто предположен. Однако, есть некоторые вопросы, на которые даже ОТО не в состоянии ответить.
- Невозможно узнать, в каких условиях находилась сингулярность, давшая жизнь нашей Вселенной. На большом белом экране?
- Каким образом она вообще смогла сгенерировать бесконечный поток энергии и вещества. Хотя с учетом ее невообразимых температур, все возможно.
- Почему Вселенная не однородна, хотя по законам физики должна была быть такой?
- Почему на сингулярность вообще не распространяются никакие законы физики? Как в таком случае мы можем узнать, что было до Большого взрыва?
Наличие космологической сингулярности в начале времен было доказано Стивеном Хокингом еще в 1967-ом. Однако даже он говорил, что она не подчиняется физическим законам. Сами бесконечные плотности и температуры являются невозможными. Такая плотность означает, что энтропия стремится к нулю, а это не может сосуществовать с подобными температурами. На сегодняшний день, космологическая сингулярность, пожалуй, самый главный вопрос. Еще больше ученых раздражает тот факт, что ни одно событие, произошедшее после Большого взрыва, не дает абсолютно никакой информации о том, что было до него. Однако ответить на этот вопрос научное сообщество все же пытается. Вот так:
- Некоторые считают, что объяснить, как появилось время и что было до начала вселенной поможет теория петлевой квантовой гравитации. Но что-то пока нет.
- Другие (ученые, разумеется) говорят, что квантовые эффекты могут нарушить главную опору доказательства Хокинга – условие энергодоминантности.
- Есть и другие теории гравитации, которые не опираются на сингулярность. В них материя, сжатая до предела, не притягивается, а отталкивается.
Космологическая сингулярность
Гравитационная сингулярность
Гравитационная сингулярность – это тоже некая точка пространственно-временном континууме, через которую нельзя провести геодезическую прямую. Энергетическая плотность и кривизна, описывающие гравитационное поле в такой сингулярности принимают бесконечное значение. ОТО говорит о том, что гравитационные особенности принимают участие в образовании черных дыр. Сингулярность располагается за горизонтом событий, где ее невозможно обнаружить. Да и увидеть ее своими глазами все равно нельзя, поэтому пока что это лишь очередная теория. Может быть, когда теория петлевой квантовой гравитации обзаведется большей доказательной базой, можно будет каким-либо образом описать поведение материи вокруг сингулярности и ее саму.
Любая черная дыра имеет горизонт событий и сингулярность в самом ее центре. И, если одно из них, как вы уже знаете, увидеть невозможно, то другое мы уже наблюдали на первой настоящей фотографии сверхмассивной черной дыры. Что происходит внутри всей этой каши законами физики не опишешь. По сути там просто разрывается пространственно-временной континуум. Некоторые ученые даже называют это кротовой норой и говорят, что там можно осуществить проход в другую точку космоса или даже в иной мир. Сможем ли мы когда-либо путешествовать через «кротовые норы»? Кто знает. Эта самая червоточина в пространстве-времени работает именно через сингулярность. Должна работать. Теории гласят, что, войдя в черную дыру здесь, вы как пробка вылетите из белой где-то в далекой-далекой галактике. При этом вернуться уже не сможете, или сможете, но это все равно не будет иметь значения, так как вы только что совершили два прыжка в пространстве и времени. И если, первое никто кроме вас не почувствовал, то вот насчет второго, наоборот – вы не заметили, а на Земле прошли тысячелетия. Вот так вот.
Хотите еще немного безумных теорий? Пожалуйста. Считается, уж не знаю, кем, что, раскрутив черную дыру до некоторой скорости (невероятно высокой), то горизонт событий может как бы «открутиться» от нее. А, если сингулярность не будет ничем закрыта, ее можно будет увидеть. Не глазами, скорее всего, но все же это будет гораздо проще чем внутри самого черного из всех черных веществ во Вселенной. Это как будто искать квантовую иголку в стоге вселенского сена.
Но раскрутить черную дыру не так уж и просто. Для этого ее постоянно нужно будет «подкармливать» новой материей, а это уже так себе возможно из-за точной границы, быстрее которой дыра вращаться уже не сможет. Обычно предполагается, что подобный опыт будет проводится на объекте, который и без того вращается очень быстро. Но что, если дыра еще не набрала свою скорость? В таком случае раскрутить ее будет гораздо проще, чтобы открыть сингулярность. Не исключено, что в космосе уже имеются черные дыры с обнаженной сингулярностью. Фи, как некрасиво.
Сингулярность в математике
Математическая особенность – снова точка с определенными характеристиками. Та, график функции в которой стремится к бесконечности, то бишь критическая. Изобразить такое схематически будет бесконечно тяжелой задачей… такая себе шутка.
Технологическая сингулярность
Я бы не брался называть эту сингулярность технологической. Она скорее фантастическая или как минимум футуристическая. Как вы уже поняли из каждого пункта, описанного выше, особенность – это точка, где что-то так или иначе стремится к бесконечности. Вот и некоторые умы считают, что технологический прогресс когда-нибудь достигнет того момента (точки), когда человек уже не сможет его понять (бесконечно технологичным, выходящим за пределы восприятия человеческого разума).
Этой самой точкой невозврата может стать изобретение полноценного искусственного интеллекта, который сам сможет воспроизводить себе подобных. Тот, кто действительно хочет это сделать, явно не знает про Скайнет. Также началом этого может быть интеграция компьютера в человеческое тело или, наоборот, внедрение человеческого разума в машину, проще говоря, создание киборгов. Шутки шутками, но несколько ученых вполне серьезно говорят о том, что такое случится уже в ближайшие 15-30 лет.
Сингулярность в биологии
Биологическая особенность самая безобидная. Это понятие вообще не часто встретишь, и обычно оно обозначает обобщение процесса эволюции.
Выводы
Последние три сингулярности в нашем списке имеют вполне осязаемые величины. Математические расчеты можно произвести лично, технологии даже «пощупать», а за биологию и эволюцию даже пояснять не нужно. Но вот как быть с гравитационной сингулярностью? Космологическая – это, в принципе, то же самое. Здесь дела обстоят иначе – эту особенность нельзя увидеть, оценить, просчитать, не говоря уже о пощупать. Более того, сейчас даже невозможно доказать ее существование. Если через все это разорванное месиво пространства и времени можно путешествовать, то как при этом самому не превратиться в космический кисель? Возможно, когда-нибудь ученые найдут ответы на все подобные вопросы. И вместе с ними мы наконец узнаем наверняка, что такое сингулярность.
Источник